i2c的设备驱动可以直接利用内核提供的i2c-dev.c文件提供的ioctl函数接口在应用层实现对i2c设备的读写,但是在应用层使用ioctl函数对应用程序员要求较高,需要自行构建msg结构体,必须了解设备的操作流程,时序之类的。
另外i2c设备的驱动也可以通过普通的设备驱动实现,像往常的驱动一样实现,然后在应用层就可以像读取普通文件一样操作,无需再考虑读写时序。其实普通的设备驱动也可以用两种方法实现,1)构建字符设备驱动,在open,read,write等函数中直接操作i2c总线的相关寄存器来读写i2c设备,但是这种方法因平台不同,设备不同都要重新写驱动,2)在设备驱动中调用i2c-core.c提供的i2c_transfer函数来实现和i2c设备的通信,这样只要对不同的设备写不同的驱动就行了。
下面就分别对i2c-dev驱动、普通设备驱动方法1和普通设备驱动方法2来介绍一下,共分为博客的三篇文章:1)i2c驱动之i2c-dev驱动,2)普通设备驱动1,3)普通设备驱动方法2(推荐方法)。
关于i2c设备驱动,自己在理解的过程中感觉比较好的资料的连接:
linux下I2C驱动架构全面分析 、 深入源代码设计i2c驱动 、 宋宝华老师i2c驱动架构视频
在/linux-2.6.32.2/drivers/i2c目录下
----Algos/ 一些i2c总线适配器通信的算法,个人感觉是用I/O口模拟实现i2c通信的算法
----Busses/ I2C总线驱动的方法,对应于s3c2440适配器驱动的文件是I2c-s3c2410.c
----Chips/ I2C设备驱动,具体到某个设备,比如at24c08等
----I2c-boardinfo.c
----I2c-core.c I2C核心文件,用于联系设备驱动和总线驱动,作为一个桥梁,有用的函数i2c_add_addapter
i2c_add_driver,和i2c_transfer函数
----I2c-dev.c 通用的i2c设备驱动
----Kconfig
----Makefile
开始在内核编译i2c-dev通用驱动
1)在linux-2.6.32.2/内核目录下make menuconfig,选择如下Device Drivers
2)进入Device Drivers目录,选择I2C Support,表示编译I2C驱动模块,会将i2c-core.c编译成模块文件i2c-core.ko
3)进入I2C support
4)选择模块化编译I2C device interface "M",则会将i2c-dev.c编译成i2c-dev.ko
5)选择I2C Hardware Bus support,并进入
选择s3c2410 I2c Driver则会将i2c-s3c2410.c编译成i2c-s3c2410.ko驱动模块
6)选择Miscellaneous I2c Chip Support,并进入
会提示让你选择编译具体的设备驱动,因为这里我们采用内核提供的通用设备驱动i2c-dev,所以这里的驱动就暂时不编译了
以上编译总共得到了3个驱动文件i2c-core.ko,i2c-dev.ko,i2c-s3c2410.ko
将这三个模块insmod到内核中,顺序是i2c-core.ko,i2c-s3c2410.ko,i2c-dev.ko,会自动创建/dev/i2c/0设备节点,然后就可以直接调用/dev/i2c/0文件节点进行访问设备了
之后应用程序员可以利用下面两种ioctl函数
ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue);或者
ioctl(file,I2C_SMBUS,&args);
进行与i2c设备通信了。
验证i2c应用程序:
/* //作者:王磊 //日期:2013.11.17 //文件功能:实现ioctl函数调用,并操作i2c设备/dev/i2c/0进行读写数据 //可以用i2c -r来检验数据是否已写入 */ #include<stdio.h> #include<linux/types.h> #include<fcntl.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<sys/types.h> #include<sys/ioctl.h> #include<errno.h> #include<assert.h> #include<string.h> #include<linux/i2c.h> #include<linux/i2c-dev.h> int main(int argc, char** argv) { struct i2c_rdwr_ioctl_data work_queue; unsigned int slave_address,reg_address,dat; unsigned int fd; int ret; char select; fd=open("/dev/i2c/0",O_RDWR); if(!fd) { printf("error on opening the device file\n"); exit(1); } ioctl(fd,I2C_TIMEOUT,2);//超时时间 ioctl(fd,I2C_RETRIES,1);//重复次数 //nmsgs决定了有多少start信号,一个msgs对应一个start信号,但这个start信号又不能适用于repeat start //在nmsg个信号结束后总线会产生一个stop work_queue.nmsgs = 1; work_queue.msgs = (struct i2c_msg *)malloc(work_queue.nmsgs * sizeof(work_queue.msgs)); if(!work_queue.msgs) { printf("memory alloc failed"); close(fd); exit(1); } slave_address = 0x50;//24c08的访问地址是101000b printf("please select:w or r?\n"); scanf("%c", &select); if('w' == select) { printf("please input:address,dat?(example:0x00,0x00)\n"); scanf("%x,%x", ®_address, &dat); //往i2c里面写数据 printf("began to write\n"); work_queue.nmsgs = 1; (work_queue.msgs[0]).len = 2;//buf的长度 (work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write (work_queue.msgs[0]).addr = slave_address;//设备地址 (work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(2); (work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//写的地址 (work_queue.msgs[0]).buf[1] = dat;//你要写的数据 ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue); if(ret < 0) printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret); } else if('r' == select) { printf("please input:address?(example:0x00)\n"); scanf("%x", ®_address); //从i2c里面读出数据 printf("began to read:"); work_queue.nmsgs = 1; //先设定一下地址 (work_queue.msgs[0]).flags = 0;//write (work_queue.msgs[0]).addr = slave_address; (work_queue.msgs[0]).len = 1; (work_queue.msgs[0]).buf = (unsigned char *)malloc(1); (work_queue.msgs[0]).buf[0] = reg_address;//因为上面buf已经分配过了 ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue); if(ret < 0) printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret); //因为i2c-dev不支持repeat start,所以只能将读数据操作中的写地址和读数据分为两次消息。 //然后从刚才设定的地址处读 work_queue.nmsgs = 1; (work_queue.msgs[0]).flags = I2C_M_RD; (work_queue.msgs[0]).addr = slave_address; (work_queue.msgs[0]).len = 1; (work_queue.msgs[0]).buf[0] = 0;//初始化读缓冲 ret = ioctl(fd, I2C_RDWR, (unsigned long)&work_queue); if(ret < 0) printf("error during I2C_RDWR ioctl with error code %d\n", ret); printf("reg_address=0x%2x,dat=0x%2x\n", reg_address, work_queue.msgs[0].buf[0]); } close(fd); free((work_queue.msgs[0]).buf); free(work_queue.msgs); return 0; }